AI时代的关键资源是铜,而非稀土和石油
互联网的下一个生存危机不会是虚假信息或深度伪造,而是铜。
世界正在像玩《我的世界》一样构建人工智能,堆叠数据中心、输电线
互联网的下一个生存危机不会是虚假信息或深度伪造,而是铜。
世界正在像玩《我的世界》一样构建人工智能,堆叠数据中心、输电线路和冷却系统,却很少考虑其背后的物理限制。每个人都专注于模型和计算,却很少有人意识到支撑它们运行的金属。
现代电力基础设施的每一部分——不仅仅是人工智能——都依赖于铜。人工智能数据中心正在加速需求。一个超大规模设施可能需要数万吨铜。例如,一个微软数据中心的用铜量超过2000吨,相当于每兆瓦27吨。麦肯锡的一份报告预测,到2031年,整体输电线路的建设可能会将全球年铜需求量推高至约3700万吨。
可用的铜资源正在枯竭。全球超过70%的储量被锁定在传统采矿难以有效加工的矿石中。数百亿吨铜被闲置在废料堆和边际矿床中,虽然被业界忽视,但仍然蕴藏着丰富的潜力。
铜资源紧缺拖累人工智能发展
关于人工智能基础设施的讨论很少涉及这一层面。计算成本和能源需求占据主导地位,而铜资源却是整个系统的基础。
人工智能的物理层面往往被人们忽略。当数据中心项目因变压器无法按时交付而延期,或者公用事业公司无法快速建设输电线路以支持新的计算负载时,人工智能的存在就显而易见了。这些都是显而易见的铜资源问题。
一些工程师对部署尖端计算技术感到兴奋,但却暗自担心线路能否承受。基础设施不会因为软件准备就绪而自动跟进。铜资源受地质和时间的制约。矿山开采缓慢,回收范围狭窄,而需求变化过快。
人工智能数据中心如何改变铜需求
人工智能基础设施的扩张正在创造对铜的空前需求,而铜是电气化经济不可或缺的关键金属。与传统计算设施不同,人工智能数据中心的功耗显著增加,产生的热负荷也更大,并且需要更广泛的连接——所有这些都推动了单位设施的铜使用量大幅增长。
这一新兴趋势代表着一个快速增长的全新铜需求来源,其范围已超越建筑和制造业的传统应用领域。这种转变正在从根本上重塑市场格局,并在整个铜供应链中创造新的投资机会。
根据高盛的分析,到2030年,与人工智能相关的数据中心的增长每年可能带来超过100万吨的铜需求,凸显了这一新兴消费类别的规模。
为什么人工智能技术比传统计算需要更多的铜?
人工智能系统,尤其是大型语言模型和高级神经网络,所需的电力远超传统计算操作。一台典型的人工智能服务器的耗电量是标准服务器的 4-6 倍,因此需要:
更粗的铜母线和线缆用于配电;
更坚固的配电单元,配备增强型铜组件;
不间断电源的铜含量比标准电源高出30-40%;
冗余电源系统,配备额外的铜基础设施,确保可靠性。
仅人工智能数据中心的电力基础设施一项,每个设施就需要数百吨铜,而配电系统约占这些专用设施铜总使用量的35-45%。
人工智能工作负载的计算强度会产生大量热量,必须通过复杂的冷却系统进行管理:
冷却组件
铜含量
功能
冷却板
高
处理器直接接触冷却
液体冷却管
中-高
传热路径
热交换器
非常高
高效散热
冷却塔
中
外部散热
冷却基础设施约占人工智能数据中心铜使用量的 40%,而传统数据中心仅为 15-20%。这一巨大差异源于人工智能需要在更高功率密度下实现精准冷却。
AI 数据中心需要广泛的高带宽网络基础设施来处理与训练和运行复杂模型相关的海量数据流:
每个数据中心大约包含30-50英里的铜线;
高性能计算集群需要先进的富铜布线;
AI服务器之间的互连密度远高于传统计算环境;
冗余网络路径增加了额外的铜缆需求。
人工智能数据中心将消耗多少铜?
人工智能基础设施建设对铜的需求规模巨大,且增长迅速:
预计未来十年,人工智能数据中心的铜年需求量将达到约40万吨;
预计需求峰值将在2028年左右达到,可能达到57.2万吨;
到2035年,数据中心的累计铜使用量可能超过430万吨;
到2030年,人工智能数据中心可能占全球铜需求的2-3%。
这些预测凸显了人工智能基础设施正在成为铜的一个重要的新兴消费类别,这将给本已紧张的供应市场带来更大压力。
铜在数据中心建设成本中占比显著:
数据中心高达6%的资本支出用于铜组件;
大型设施的建设中可能使用数千吨铜;
行业平均水平显示,每兆瓦AI数据中心容量约需使用27吨铜;
这比传统数据中心每兆瓦通常使用10-15吨铜大幅增加。
人工智能驱动的需求如何影响全球铜市场?
人工智能基础设施建设的激增正发生在本已捉襟见肘的铜市场中:
到2035年,全球铜供应可能面临高达600万吨的潜在缺口;
新矿的开发周期通常为从发现到投产的7-10年;
近期,智利和巴拿马等主要铜生产国的生产中断进一步加剧了供应紧张;
现有矿山的品位下降正在减少传统产地的产量。
不断增长的需求和有限的供应灵活性共同导致了铜市场供应持续紧张。
人工智能正在飞速发展,但隐藏的瓶颈在于铜。每个数据中心、每条输电线路、每台人工智能驱动的设备都依赖于这种略带红色的金属,全球对铜的需求正在飙升。一个超大规模的设施可以消耗数万吨铜,分析师预测,到2031年,全球铜需求量可能达到每年约3700万吨。这是一个巨大的增长,而供应方已经捉襟见肘——超过70%的已知储量都位于低品位矿石中,传统采矿方式无法有效加工。
由于铜是电力基础设施的命脉,因此缺口会波及每一个人工智能项目。当铜供应不足时,变压器延误、输电线路建设滞后以及数据中心扩张停滞将成为新常态。简而言之,人工智能的炒作无法超越铜供应的物理规律。
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